сп 63. СП 63.13330.2018. Сведения о своде правил
 Скачать 4.99 Mb.
|
|
СП 63.13330.2018 27 остальных случаях значения коэффициента γ bt принимают в зависимости от назначения конструкций и условий окружающей среды. 6.1.28 Значения прочностных характеристик бетона при плоском (двухосном) или объемном (трехосном) напряженном состоянии следует определять с учетом вида и класса бетона из критерия, выражающего связь между предельными значениями напряжений, действующих в двух или трех взаимно перпендикулярных направлениях. Деформации бетона следует определять с учетом плоского или объемного напряженных состояний. 6.2 Арматура 6.2.1 При проектировании железобетонных зданий и сооружений в соответствии с требованиями, предъявляемыми к бетонным и железобетонным конструкциям, должны быть установлены вид арматуры, ее нормируемые и контролируемые показатели качества. 6.2.2 Для армирования железобетонных конструкций следует применять соответствующую требованиям действующих стандартов или утвержденных в установленном порядке технических условий арматуру следующих видов: - горячекатаную гладкую и периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (кольцевой и серповидный профиль соответственно) диаметром 6–50 мм; - термомеханически упрочненную периодического профиля диаметром 6–50 мм; - холоднодеформированную периодического профиля диаметром 3–16 мм; - арматурные канаты диаметром 6–18 мм. 6.2.3 Основным показателем качества арматуры, устанавливаемым при проектировании, является класс арматуры по прочности на растяжение, обозначаемый: А – для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры; В, В р – для холоднодеформированной арматуры; К – для арматурных канатов. Классы арматуры по прочности на растяжение соответствуют гарантированному значению предела текучести, физического или условного (равного значению напряжений, соответствующих остаточному относительному удлинению 0,1 % или 0,2 %), с обеспеченностью не менее 0,95, определяемому по соответствующим стандартам. Кроме того, в необходимых случаях к арматуре предъявляют требования по дополнительным показателям качества: свариваемость, пластичность, хладостойкость, коррозионную стойкость, характеристики сцепления с бетоном и др. 6.2.4 Для железобетонных конструкций без предварительного напряжения арматуры в качестве устанавливаемой по расчету арматуры применяют арматуру периодического профиля классов А400, А500 и А600, а также арматуру классов В500 и Вр500 в сварных сетках и каркасах. При обосновании экономической целесообразности допускается применять арматуру более высоких классов. Для поперечного и косвенного армирований применяют гладкую арматуру класса А240 из стали марок Ст3сп и Ст3пс (с категориями нормируемых показателей не ниже 2), а также арматуру периодического профиля классов А400, А500, В500 и Вр500. Для предварительно напряженных железобетонных конструкций следует предусматривать: в качестве напрягаемой арматуры: - горячекатаную и термомеханически упрочненную периодического профиля классов А600, А800 и А1000; - холоднодеформированную периодического профиля классов от В р 1200 до В р 1600; - канатную семипроволочную классов К1400, К1500, К1600, К1700; К1800; К1900 в качестве ненапрягаемой арматуры: - горячекатаную гладкую класса А240; - горячекатаную, термомеханически упрочненную и холоднодеформированную периодического профиля классов А400, А500, А600, В500 и Вр500. СП 63.13330.2018 28 6.2.5 При выборе вида и марок стали для арматуры, устанавливаемой по расчету, а также прокатных сталей для закладных деталей следует учитывать температурные условия эксплуатации конструкций и характер их нагружения. В конструкциях, эксплуатируемых при статической (и квазистатической) нагрузке в отапливаемых зданиях, а также на открытом воздухе и в неотапливаемых зданиях при расчетной температуре минус 40 °С и выше может быть применена арматура всех вышеуказанных классов, за исключением арматуры класса А400 из стали марки 35ГС, класса А240 из стали марки Ст3кп, применяемых при расчетной температуре минус 30 °С и выше. При расчетной температуре ниже минус 55 °С используют арматуру класса Ас500С и А600 из стали марки 20Г2СФБА. При других условиях эксплуатации класс арматуры и марку стали принимают по специальным указаниям. При проектировании зоны передачи предварительного напряжения, анкеровки арматуры в бетоне и соединений арматуры внахлестку (без сварки) следует учитывать характер поверхности арматуры, устанавливаемый соответствующими стандартами на арматуру. При проектировании сварных соединений арматуры следует учитывать способ изготовления арматуры, устанавливаемый соответствующими стандартами на арматуру. 6.2.6 Для монтажных (подъемных) петель элементов сборных железобетонных и бетонных конструкций следует применять горячекатаную арматуру класса А240 из стали марок Ст3сп и Ст3пс (с категориями нормируемых показателей не ниже 2 по соответствующим стандартам). В случае если монтаж конструкций возможен при расчетной зимней температуре ниже минус 40 °С, для монтажных петель не допускается применять сталь марки Ст3пс. 6.2.7 Основной прочностной характеристикой арматуры является нормативное значение сопротивления растяжению R s,n , принимаемое в зависимости от класса арматуры по таблице 6.13. Т а б л и ц а 6.13 Класс арматуры Номинальный диаметр арматуры, мм Нормативные значения сопротивления растяжению R s,n и расчетные значения сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы R s,ser , МПа А240 6–40 240 А400 6–40 400 А500 6–40 500 А600 6–40 600 А800 10–40 800 А1000 10–40 1000 В500 3–16 500 В р 500 3–5 500 В р 1200 8 1200 В р 1300 7 1300 В р 1400 4; 5; 6 1400 В р 1500 3 1500 В р 1600 3–5 1600 К1400 15 1400 К1500 6–18 1500 К1600 6-16 1600 К1700 6–9 1700 СП 63.13330.2018 29 К1800 6,9 1800 К1900 6,9 1900 6.2.8 Расчетные значения сопротивления арматуры растяжению R s определяют по формуле , (6.10) где γ s – коэффициент надежности по арматуре, принимаемый равным 1,15 для предельных состояний первой группы и 1,0 – для предельных состояний второй группы. Расчетные значения сопротивления арматуры растяжению R s приведены (с округлением) для предельных состояний первой группы в таблице 6.14, второй группы – в таблице 6.13. При этом значения R s,n для предельных состояний первой группы приняты равными наименьшим контролируемым значениям по соответствующим стандартам. Значения расчетного сопротивления арматуры сжатию R sc принимают равными расчетным значениям сопротивления арматуры растяжению R s , но не более значений, соответствующих деформациям укорочения бетона, окружающего сжатую арматуру: не более 400 МПа – при кратковременном действии нагрузки, не более 500 МПа – при длительном действии нагрузки . Для арматуры классов В500 и А600 граничные значения сопротивления сжатию принимаются с понижающим коэффициентом условий работы. Расчетные значения R sc приведены в таблице 6.14. Т а б л и ц а 6.14 Класс арматуры Значения расчетного сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа растяжению R s сжатию R sс А240 210 210 А400 350 350 А500 435 435(400) А600 520 470(400) А800 695 500(400) А1000 870 500(400) В500 435 415(380) В р 500 415 390(360) В р 1200 1050 500(400) В р 1300 1130 500(400) В р 1400 1215 500(400) В р 1500 1300 500(400) В р 1600 1390 500(400) К1400 1215 500(400) К1500 1300 500(400) К1600 1390 500(400) К1700 1475 500(400) К1800 1565 500 (400) К1900 1650 500 (400) П р и м е ч а н и е – Значения R sc в скобках используют только при расчете на кратковременное действие нагрузки. , s n s s R R СП 63.13330.2018 30 6.2.9 Расчетные значения R sw для арматуры классов А240…А500, В500 приведены в таблице 6.15. Для поперечной арматуры всех классов расчетные значения сопротивления R sw следует принимать не более 300 МПа. Т а б л и ц а 6.15 Класс арматуры Расчетные значения сопротивления поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) растяжению для предельных состояний первой группы, МПа А240 170 А400 280 А500 300 В500 300 6.2.10 Основными деформационными характеристиками арматуры являются значения: - относительных деформаций удлинения арматуры ε s0 при достижении напряжениями расчетного сопротивления R s ; - модуля упругости арматуры E s 6.2.11 Значения относительных деформаций арматуры ε s0 принимают равными: для арматуры с физическим пределом текучести ; (6. 11) для арматуры с условным пределом текучести (6. 12) 6.2.12 Значения модуля упругости арматуры Е s принимают одинаковыми при растяжении и сжатии и равными: Е s = 1,9510 5 МПа – для арматурных канатов (К); Е s = 2,010 5 МПа – для остальной арматуры (А и В). 6.2.13 Диаграммы состояния (деформирования) арматуры применяют при расчете железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели. При расчете железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели в качестве расчетной диаграммы состояния (деформирования) арматуры, устанавливающей связь между напряжениями и относительными деформациями арматуры, принимают упрощенные диаграммы по типу диаграмм Прандтля для арматуры с физическим пределом текучести классов А240–А500, В500 двухлинейную диаграмму (рисунок 6.2, а), а для арматуры с условным пределом текучести классов А600–А1000, В р 1200–В р 1500, К1400, К1500 и К1600 – трехлинейную (рисунок 6.2, б), без учета упрочнения за площадкой текучести. Диаграммы состояния арматуры при растяжении и сжатии принимают одинаковыми, с учетом нормируемых расчетных сопротивлений арматуры растяжению и сжатию. Допускается в качестве расчетных диаграмм состояния арматуры использовать криволинейные расчетные диаграммы, аппроксимирующие фактические диаграммы деформирования арматуры. 6.2.14 Напряжения в арматуре согласно двухлинейной диаграмме состояния арматуры определяют в зависимости от относительных деформаций по формулам: 0 s s s R E 0 0, 002 s s s R E s s s s СП 63.13330.2018 31 при ; (6.13) при (6.14) Значения , и принимают согласно 6.2.11, 6.2.12 и 6.2.8. Значения относительной деформации принимают равными 0,025. Допускается по результатам экспериментальных испытаний и расчетных обоснований принимать величину относительной деформации менее или более значения 0,025 в зависимости от марки стали, типа армирования, критерия надежности конструкции и других факторов. а – двухлинейная диаграмма; б – трехлинейная диаграмма Рисунок 6.2 – Диаграммы состояния растянутой арматуры 6.2.15 Напряжения в арматуре согласно трехлинейной диаграмме состояния арматуры определяют в зависимости от относительных деформаций по формулам: при 0 < < ; (6.15) при 0 0 s s s s s E 0 2 s s s s s R 0 s s E s R 2 s 2 s s s s 1 s s s s E 1 2 s s s СП 63.13330.2018 32 (6.16) Значения , и принимают согласно 6.2.11, 6.2.12 и 6.2.8. Значения напряжений принимают равными 0,9R s , а напряжений σ s2 – равно 1,1R s Значения относительных деформаций ε s1 принимают равными , а деформаций ε s2 – равными 0,015. 7 Бетонные конструкции Конструкции рассматривают как бетонные, если их прочность обеспечена одним только бетоном. Бетонные элементы применяют: - преимущественно на сжатие при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента; - в отдельных случаях в конструкциях, работающих на сжатие при расположении продольной сжимающей силы за пределами поперечного сечения элемента, а также в изгибаемых конструкциях, когда их разрушение не представляет непосредственной опасности для жизни людей и сохранности оборудования. Конструкции с арматурой, площадь сечения которой меньше минимально допустимой по конструктивным требованиям 10.3, рассматривают как бетонные. 7.1 Расчет бетонных элементов по прочности 7.1.1 Бетонные элементы рассчитывают по прочности на действие продольных сжимающих сил, изгибающих моментов и поперечных сил, а также на местное сжатие. 7.1.2 Расчет по прочности бетонных элементов при действии продольной сжимающей силы (внецентренное сжатие) и изгибающего момента следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси. Расчет бетонных элементов производят на основе нелинейной деформационной модели согласно 8.1.20–8.1.30, принимая в расчетных зависимостях площадь арматуры равной нулю. Допускается расчет бетонных элементов прямоугольного и таврового сечений при действии усилий в плоскости симметрии нормального сечения производить по предельным усилиям согласно 7.1.7–7.1.12. 7.1.3 Бетонные элементы в зависимости от условий их работы и требований, предъявляемых к ним, рассчитывают по предельным усилиям без учета или с учетом сопротивления бетона растянутой зоны. Без учета сопротивления бетона растянутой зоны (рисунок 7.1) производят расчет внецентренно сжатых элементов при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента, принимая, что достижение предельного состояния характеризуется разрушением сжатого бетона. Сопротивление бетона сжатию при расчете по предельным усилиям условно представляют напряжениями, равными R b , равномерно распределенными по части сжатой зоны (условной сжатой зоны) с центром тяжести, совпадающим с точкой приложения продольной силы (7.1.9). 1 1 1 0 1 1 1,1 s s s s s s s s s s s R R R R 0 s s E s R 1 s 0, 9 s s R E СП 63.13330.2018 33 Рисунок 7.1 – Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого бетонного элемента, рассчитываемого по прочности без учета сопротивления бетона растянутой зоны С учетом сопротивления бетона растянутой зоны (рисунок 7.2) производят расчет элементов, работающих на сжатие при расположении продольной сжимающей силы за пределами поперечного сечения элемента, изгибаемых элементов, а также элементов, в которых не допускают трещины по условиям эксплуатации конструкций. При этом при расчете по предельным усилиям принимают, что предельное состояние характеризуется достижением предельных усилий в бетоне растянутой зоны, определяемых в предположении упругой работы бетона (7.1.9, 7.1.10, 7.1.12). Рисунок 7.2 – Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого (внецентренно сжатого) бетонного элемента, рассчитываемого по прочности с учетом сопротивления бетона растянутой зоны 7.1.4 Расчет по прочности бетонных элементов при действии поперечных сил производят из условия, по которому сумма соотношений главного растягивающего напряжения к расчетному сопротивлению бетона осевому растяжению и главного сжимающего напряжения к расчетному сопротивлению бетона осевому сжатию должна быть не более 1,0. mt bt R mc b R СП 63.13330.2018 34 7.1.5 Расчет по прочности бетонных элементов на действие местной нагрузки (местное сжатие) производят согласно 8.1.43–8.1.45. 7.1.6 В бетонных элементах в случаях, приведенных в 10.3.7, необходимо предусматривать конструктивную арматуру. Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов по предельным усилиям 7.1.7 При расчете по прочности внецентренно сжатых бетонных элементов на действие сжимающей продольной силы следует учитывать случайный эксцентриситет е а , принимаемый не менее: 1/600 длины элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения; 1/30 высоты сечения; 10 мм. Для элементов статически неопределимых конструкций значение эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения е 0 принимают равным значению эксцентриситета, полученного из статического расчета, но не менее е а Для элементов статически определимых конструкций эксцентриситет е 0 принимают равным сумме эксцентриситетов – из статического расчета конструкций и случайного. 7.1.8 При гибкости элементов необходимо учитывать влияние на их несущую способность прогибов путем умножения значений е 0 на коэффициент η, определяемый согласно 7.1.11. 7.1.9 Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента производят из условия , (7.1) где N – действующая продольная сила; А b – площадь сжатой зоны бетона, определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения продольной силы N (с учетом прогиба). Для элементов прямоугольного сечения (7.2) Допускается при эксцентриситете продольной силы е 0 ≤ h/30 и l 0 20h расчет внецентренно сжатых элементов прямоугольного сечения производить из условия N R b A, (7.3) где А – площадь поперечного сечения элемента; φ – коэффициент, принимаемый при длительном действии нагрузки по таблице 7.1 в зависимости от гибкости элемента, при кратковременном действии нагрузки значения φ определяют по линейному закону, принимая φ = 0,9 при =10 и φ = 0,85 при =20; l 0 – расчетная длина элемента, определяемая как для железобетонных элементов. 0 14 l i b b N R A 0 2 (1 ) b e A b h h 0 l h 0 l h 0 l h |